JPH067857A - 超塑性的に成形可能である要素を製造する方法および装置 - Google Patents
超塑性的に成形可能である要素を製造する方法および装置Info
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- JPH067857A JPH067857A JP5063971A JP6397193A JPH067857A JP H067857 A JPH067857 A JP H067857A JP 5063971 A JP5063971 A JP 5063971A JP 6397193 A JP6397193 A JP 6397193A JP H067857 A JPH067857 A JP H067857A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
- B21D53/045—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal by inflating partially united plates
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は形成されたセル壁が隣接するセルに
よって圧力不平衡によって波打ちかつ変形されるのを減
少する。 【構成】 本発明は超塑性成形法によってガス噴射／排
出マニホルド(37, 41)の成形に関する．マニホルド(37,
41)自体超塑性成形法によって成形され、圧力ガスが直
接各区域(8) に加えられ（またはそこから排出され）る
ことを可能にし、区域(8) はガスの供給によって拡大さ
れてセルを形成する。本発明は形成されたセル壁が隣接
するセルによって圧力不平衡によって波打ちかつ変形さ
れるのを減少する。
よって圧力不平衡によって波打ちかつ変形されるのを減
少する。 【構成】 本発明は超塑性成形法によってガス噴射／排
出マニホルド(37, 41)の成形に関する．マニホルド(37,
41)自体超塑性成形法によって成形され、圧力ガスが直
接各区域(8) に加えられ（またはそこから排出され）る
ことを可能にし、区域(8) はガスの供給によって拡大さ
れてセルを形成する。本発明は形成されたセル壁が隣接
するセルによって圧力不平衡によって波打ちかつ変形さ
れるのを減少する。
Description
【０００１】本発明は要素を超塑性的に成形するガス噴
射技術に関し、またとくにセル状内部構造を有する要素
の成形に関する。チタニウムおよびその多くの合金のよ
うな、超塑性的特性を有する金属は、適当な温度範囲内
に加熱されたとき、またひずみ量の適当な範囲内で変形
されたとき、それらは粘性流体の流れ特性を示す、成分
および微細構造を有する。これらの特性が発揮される状
態は超塑性として知られ、この状態において金属は変形
され、それらは破壊しないでまたは重大なくびれなしに
延伸することができる。このことは超塑性的に成形しう
る金属の微細でかつ均一な粒子構造によるものであり、
該金属は超塑性状態にあるとき拡散機構による粒子境界
の摺動を可能にし、個々の金属結晶は相対的に摺動す
る。
射技術に関し、またとくにセル状内部構造を有する要素
の成形に関する。チタニウムおよびその多くの合金のよ
うな、超塑性的特性を有する金属は、適当な温度範囲内
に加熱されたとき、またひずみ量の適当な範囲内で変形
されたとき、それらは粘性流体の流れ特性を示す、成分
および微細構造を有する。これらの特性が発揮される状
態は超塑性として知られ、この状態において金属は変形
され、それらは破壊しないでまたは重大なくびれなしに
延伸することができる。このことは超塑性的に成形しう
る金属の微細でかつ均一な粒子構造によるものであり、
該金属は超塑性状態にあるとき拡散機構による粒子境界
の摺動を可能にし、個々の金属結晶は相対的に摺動す
る。
【０００２】拡散接合はしばしば超塑性成形と組合わさ
れ、多数の金属シートから複雑な構造の要素の製造を可
能にしている。拡散接合法は熱および圧力を加えること
による表面の冶金学的接合に関し、その方法は接合中間
面における原子を混合させ、中間面はその結果冶金学的
に検出するこはできない。複雑な性質の構造物を製造す
るため、金属がそれらの接触区域でまったく接合せず、
したがって、ストップオフまたはストッピングオフ材料
として一般に知られている接合阻止剤が、たとえばシル
ク・スクリーン印刷法によって、選択された区域に塗布
される。シート状のチタニウムがこれらの方法において
しばしば使用される。その訳はそれらのうけ入れられた
状態においてシート状のチタニウムは超塑性成形に必要
な特性を有するからである。さらにシート状のチタニウ
ムは不活性雰囲気中で高温においてそれ自体の酸化物層
を吸収して無酸素表面を形成し、とくに高圧下の拡散接
合をうけ入れることができる。拡散接合および超塑性的
成形に対してもっともよい温度は、ほぼ 930℃である。
しかして、チタニウム要素の超塑性的成形および拡散接
合は同時に実施することができる。
れ、多数の金属シートから複雑な構造の要素の製造を可
能にしている。拡散接合法は熱および圧力を加えること
による表面の冶金学的接合に関し、その方法は接合中間
面における原子を混合させ、中間面はその結果冶金学的
に検出するこはできない。複雑な性質の構造物を製造す
るため、金属がそれらの接触区域でまったく接合せず、
したがって、ストップオフまたはストッピングオフ材料
として一般に知られている接合阻止剤が、たとえばシル
ク・スクリーン印刷法によって、選択された区域に塗布
される。シート状のチタニウムがこれらの方法において
しばしば使用される。その訳はそれらのうけ入れられた
状態においてシート状のチタニウムは超塑性成形に必要
な特性を有するからである。さらにシート状のチタニウ
ムは不活性雰囲気中で高温においてそれ自体の酸化物層
を吸収して無酸素表面を形成し、とくに高圧下の拡散接
合をうけ入れることができる。拡散接合および超塑性的
成形に対してもっともよい温度は、ほぼ 930℃である。
しかして、チタニウム要素の超塑性的成形および拡散接
合は同時に実施することができる。
【０００３】超塑性成形および拡散接合の可能性は多層
金属シートを使用して、本質的に一体構造の複雑な構造
物を設計しかつ製造することを可能にした。セル状内部
構造を有する要素の公知の製造法の一つは、下記の通り
である。すなわち、完成された要素の内部構造を構成す
る超塑性的に成形可能なかつ拡散接合可能な材料の、下
記にコアシートと称せられる、二枚のシートは接合阻止
（ストップオフ）材料を介して重ねられる。接合阻止材
料は一連のほぼ平行な長い区域において一方のシートの
一方の面に塗布される。各区域は縦の区域から各区域と
その二つの隣接する区域の間を通る比較的小さい区域を
除いて分離される。超塑性的に成形型可能なかつ拡散接
合可能な二つの別のシートが、コアシートの両側に一つ
づつ設置され、これらのシートは完成された要素の外側
表面を形成し、今後スキンシートと称する。セラミック
管が四枚のシートの“パック（堆積）”の間の溝に設置
され、溝は管に適合するように機械加工される。
金属シートを使用して、本質的に一体構造の複雑な構造
物を設計しかつ製造することを可能にした。セル状内部
構造を有する要素の公知の製造法の一つは、下記の通り
である。すなわち、完成された要素の内部構造を構成す
る超塑性的に成形可能なかつ拡散接合可能な材料の、下
記にコアシートと称せられる、二枚のシートは接合阻止
（ストップオフ）材料を介して重ねられる。接合阻止材
料は一連のほぼ平行な長い区域において一方のシートの
一方の面に塗布される。各区域は縦の区域から各区域と
その二つの隣接する区域の間を通る比較的小さい区域を
除いて分離される。超塑性的に成形型可能なかつ拡散接
合可能な二つの別のシートが、コアシートの両側に一つ
づつ設置され、これらのシートは完成された要素の外側
表面を形成し、今後スキンシートと称する。セラミック
管が四枚のシートの“パック（堆積）”の間の溝に設置
され、溝は管に適合するように機械加工される。
【０００４】ついで堆積は 930℃に加熱された高温プラ
テンプレスの成形工具内に取付けられる。不活性ガスが
各スキンシートとその隣接するコアシートの間の空間に
噴射される。このガスによって加えられる圧力はスキン
シートを外向きに膨らませ、型工具の凹所の形状に一致
させ、一方同時にコアシートを接合阻止材料が塗布され
ていない場所において拡散接合させ、管の周りにシート
に対するガス密シールを形成する。これらの段階が完了
すると、ガスはセラミック管の一つを通って拡散接合し
ないコアシートの間に噴射される。このガス噴射工程の
第１段階は高温漏出（ブレークスルー）工程として知ら
れ、かつ比較的低圧で実施される。ガスは（引続いて構
造物の“セル”の一つとなる）第１区域に侵入し、コア
シートを押し離す。シートが押し離されると、接合阻止
材料のためガス移送孔が形成され、孔は第１区域を次の
隣接区域に連通する。ガスは連続して一方向に各区域を
通過し、一定の圧力がガス出口に検出されるまで、比較
的少しづつ各区域においてコアシートを押し離す。
テンプレスの成形工具内に取付けられる。不活性ガスが
各スキンシートとその隣接するコアシートの間の空間に
噴射される。このガスによって加えられる圧力はスキン
シートを外向きに膨らませ、型工具の凹所の形状に一致
させ、一方同時にコアシートを接合阻止材料が塗布され
ていない場所において拡散接合させ、管の周りにシート
に対するガス密シールを形成する。これらの段階が完了
すると、ガスはセラミック管の一つを通って拡散接合し
ないコアシートの間に噴射される。このガス噴射工程の
第１段階は高温漏出（ブレークスルー）工程として知ら
れ、かつ比較的低圧で実施される。ガスは（引続いて構
造物の“セル”の一つとなる）第１区域に侵入し、コア
シートを押し離す。シートが押し離されると、接合阻止
材料のためガス移送孔が形成され、孔は第１区域を次の
隣接区域に連通する。ガスは連続して一方向に各区域を
通過し、一定の圧力がガス出口に検出されるまで、比較
的少しづつ各区域においてコアシートを押し離す。
【０００５】ガス噴射工程の第２段階は最初の段階中に
形成されたガス供給孔を使用する。この第２段階におい
て、ガスによって加えられる圧力は各区域においてコア
シートをさらに押し離し、それらは最終的にスキンシー
トの間の空間を占めるほぼ長方形のセルを形成する。こ
れらのセルはガス圧力の連続した供給によって形成さ
れ、そこでコアシートの表面の部分を平行にスキンシー
トに接近させ、かつ拡散接合させてセルの天井および床
を形成し、一方同時にコアシートの他の部分を成形によ
り天井と床の間に延長させ、それらはほぼ垂直に互いに
接近し拡散接合してセルの壁を形成する。しかしなが
ら、区域全体に供給するため一つのガス入口のみを使用
するとき要素を通じてガス圧力を平衡する本質的課題に
よって、成形されたセル壁はしばしば波打ち、天井およ
び床に対して正確に垂直になることはない。本発明の目
的は、完成された要素のセルを形成するガス圧が平均に
分配され、波状のかつ変形したセル壁が製造されること
を少なくする改良されたを超塑性成形用ガス噴射技術を
提供することにある。
形成されたガス供給孔を使用する。この第２段階におい
て、ガスによって加えられる圧力は各区域においてコア
シートをさらに押し離し、それらは最終的にスキンシー
トの間の空間を占めるほぼ長方形のセルを形成する。こ
れらのセルはガス圧力の連続した供給によって形成さ
れ、そこでコアシートの表面の部分を平行にスキンシー
トに接近させ、かつ拡散接合させてセルの天井および床
を形成し、一方同時にコアシートの他の部分を成形によ
り天井と床の間に延長させ、それらはほぼ垂直に互いに
接近し拡散接合してセルの壁を形成する。しかしなが
ら、区域全体に供給するため一つのガス入口のみを使用
するとき要素を通じてガス圧力を平衡する本質的課題に
よって、成形されたセル壁はしばしば波打ち、天井およ
び床に対して正確に垂直になることはない。本発明の目
的は、完成された要素のセルを形成するガス圧が平均に
分配され、波状のかつ変形したセル壁が製造されること
を少なくする改良されたを超塑性成形用ガス噴射技術を
提供することにある。
【０００６】本発明の特徴によれば、少なくとも二枚の
シート材料から製造されたセル状構造を有し、その少な
くとも一方は超塑性的に成形可能である要素を製造する
方法であって、前記方法が少なくとも二枚のシートの二
枚を選択された区域において接合し、それによって前記
二枚のシートが接合されない多数の非接合区域を画定
し、製造される要素のセルを形成する非接合セル区域を
含む前記方法において、前記多数の非接合区域はさらに
製造される要素にマニホルドを形成する非接合連結区域
を有し、前記連結区域は少なくとも二つの前記接合区域
に連結されることを特徴とし、さらに、圧力流体が前記
接合区域に供給され、それにより該区域に超可塑性的に
前記マニホルドを形成させ、前記流体がまた前記少なく
とも二つの前記セル区域に供給され、それにより該区域
を超可塑性的にセルを形成させることを特徴とする少な
くとも二枚のセル状構造を有する要素を製造する方法が
提供される。
シート材料から製造されたセル状構造を有し、その少な
くとも一方は超塑性的に成形可能である要素を製造する
方法であって、前記方法が少なくとも二枚のシートの二
枚を選択された区域において接合し、それによって前記
二枚のシートが接合されない多数の非接合区域を画定
し、製造される要素のセルを形成する非接合セル区域を
含む前記方法において、前記多数の非接合区域はさらに
製造される要素にマニホルドを形成する非接合連結区域
を有し、前記連結区域は少なくとも二つの前記接合区域
に連結されることを特徴とし、さらに、圧力流体が前記
接合区域に供給され、それにより該区域に超可塑性的に
前記マニホルドを形成させ、前記流体がまた前記少なく
とも二つの前記セル区域に供給され、それにより該区域
を超可塑性的にセルを形成させることを特徴とする少な
くとも二枚のセル状構造を有する要素を製造する方法が
提供される。
【０００７】好ましくは本発明の方法は、前記接合が拡
散接合によって達成されることをさらに特徴としてい
る。本発明の方法が前記流体が前記二枚のシートの一方
の溝に適合した管によって供給されることをさらに特徴
としている。必要に応じて、本発明の方法は前記接合が
非接合連結区域を画定し、前記区域は前記流体を排出す
るため製造されたマニホルドをさらに成形することを特
徴としている。本発明の別の特徴によれば上記方法によ
って製造された要素が提供される。本発明を一層良く理
解するため、以下添付図面を参照して実施例を例示とし
て説明する。
散接合によって達成されることをさらに特徴としてい
る。本発明の方法が前記流体が前記二枚のシートの一方
の溝に適合した管によって供給されることをさらに特徴
としている。必要に応じて、本発明の方法は前記接合が
非接合連結区域を画定し、前記区域は前記流体を排出す
るため製造されたマニホルドをさらに成形することを特
徴としている。本発明の別の特徴によれば上記方法によ
って製造された要素が提供される。本発明を一層良く理
解するため、以下添付図面を参照して実施例を例示とし
て説明する。
【０００８】図１（ａ）は拡散接合しうるかつ超塑性的
に成形しうるチタニウム合金のコアシート１およびスキ
ンシート３を示している。コアシート１の表面５は適用
されたとき拡散接合を阻止する接合阻止（ストップオ
フ）材料７のパターンによってコーテイングされてい
る。接合阻止材料７のパターンは多数のほぼ平行な、長
方形の区域８を有するものである。前後の長い区域９お
よび１１は区域８の縦軸に対して横方向に延び、それぞ
れ連結区域１３および１４によって区域８に連結されて
いる。溝（リベート）１５および１７はコアシート１の
表面５のそれぞれ前方区域９および後方区域１１の一端
に形成されている。溝１５および１７はこの技術に通じ
た人々に周知の方法で表面５に機械加工によって形成さ
れる。溝１９および２１はスキンシート３の表面２３に
も同様の方法で形成される。溝１９の形状はコアシート
１の前方区域９および接合阻止材料の連結区域１３のパ
ターンに対応する。同様に、溝２１の形状は後方区域１
１および接合阻止材料７のパターンに対応する。
に成形しうるチタニウム合金のコアシート１およびスキ
ンシート３を示している。コアシート１の表面５は適用
されたとき拡散接合を阻止する接合阻止（ストップオ
フ）材料７のパターンによってコーテイングされてい
る。接合阻止材料７のパターンは多数のほぼ平行な、長
方形の区域８を有するものである。前後の長い区域９お
よび１１は区域８の縦軸に対して横方向に延び、それぞ
れ連結区域１３および１４によって区域８に連結されて
いる。溝（リベート）１５および１７はコアシート１の
表面５のそれぞれ前方区域９および後方区域１１の一端
に形成されている。溝１５および１７はこの技術に通じ
た人々に周知の方法で表面５に機械加工によって形成さ
れる。溝１９および２１はスキンシート３の表面２３に
も同様の方法で形成される。溝１９の形状はコアシート
１の前方区域９および接合阻止材料の連結区域１３のパ
ターンに対応する。同様に、溝２１の形状は後方区域１
１および接合阻止材料７のパターンに対応する。
【０００９】それぞれチタニウム合金のコアシート２５
およびスキンシート２７の別の一対がシート１および３
と同様に溝を設けられている。四枚のシート１，３，２
５および２７は上下に重ねられ、図１（ｂ）に示すよう
に堆積（パック）２９を形成される。各シートはそれぞ
れシート１および３の表面５および２３が上向きになる
ように配置され、シート２５および２７の溝を含む対応
する表面は、シート１の溝１５および１７がシート２５
および２７の溝に位置において対応するようにそれぞれ
下向きになる。堆積２９の組立ての間に図示しない二本
のセラミック管がコアシート１の溝１５および１７とシ
ート２５の対応する溝にシート１および２５の間に設け
られる。セラミック管は図示しない外部ガス供給源に連
結することができる。堆積のスキンシート３および２７
を組立てる前に、コアシート１および２５は図示しない
拡散接合工具において一緒に拡散接合される。接合阻止
材料が塗布されている区域において拡散接合が起こらな
いことは言うまでもない。つぎに、堆積２９が図２に示
された第１の高温のプラテンプレス５０に取付けられ
る。プレス５０の上部および下部工具５２および５４
は、成形の高温の漏出（ブレーキスルー）段階を容易に
するため、約４mm離されている。
およびスキンシート２７の別の一対がシート１および３
と同様に溝を設けられている。四枚のシート１，３，２
５および２７は上下に重ねられ、図１（ｂ）に示すよう
に堆積（パック）２９を形成される。各シートはそれぞ
れシート１および３の表面５および２３が上向きになる
ように配置され、シート２５および２７の溝を含む対応
する表面は、シート１の溝１５および１７がシート２５
および２７の溝に位置において対応するようにそれぞれ
下向きになる。堆積２９の組立ての間に図示しない二本
のセラミック管がコアシート１の溝１５および１７とシ
ート２５の対応する溝にシート１および２５の間に設け
られる。セラミック管は図示しない外部ガス供給源に連
結することができる。堆積のスキンシート３および２７
を組立てる前に、コアシート１および２５は図示しない
拡散接合工具において一緒に拡散接合される。接合阻止
材料が塗布されている区域において拡散接合が起こらな
いことは言うまでもない。つぎに、堆積２９が図２に示
された第１の高温のプラテンプレス５０に取付けられ
る。プレス５０の上部および下部工具５２および５４
は、成形の高温の漏出（ブレーキスルー）段階を容易に
するため、約４mm離されている。
【００１０】成形のこの段階中、不活性ガスがセラミッ
ク管を通して溝１５に供給され、管は接合阻止パターン
７がコアシート１および２５の間に適用される区域に供
給する。ガスは、比較的低圧で成形工程の高温ブレーキ
スルー工程に適用される。ガス圧が溝１５にセラミック
管を通して供給されるとき、前方接合阻止区域９および
連結区域１３は膨らまされスキンシート３の溝１９およ
びシート２７の対応する溝に流入し、それにより入口マ
ニホルド３７（図６参照）を形成する。ついでガスは長
い区域８に流れ、部分的に膨らんだセルを形成する。ガ
スがセルを通って流れるとき、連結区域１４および後方
区域１１を膨らませ、スキンシート３の溝２１およびシ
ート２５の対応する溝に流入し、それにより出口マニホ
ルド４１を形成する。ガスはコアシート１の溝１７に設
置されたセラミック管を通って排出される。セルおよび
溝の部分的成形はスキンシート３および２７を上部およ
び下部工具５２および５４に対して押付ける（図２参
照）。
ク管を通して溝１５に供給され、管は接合阻止パターン
７がコアシート１および２５の間に適用される区域に供
給する。ガスは、比較的低圧で成形工程の高温ブレーキ
スルー工程に適用される。ガス圧が溝１５にセラミック
管を通して供給されるとき、前方接合阻止区域９および
連結区域１３は膨らまされスキンシート３の溝１９およ
びシート２７の対応する溝に流入し、それにより入口マ
ニホルド３７（図６参照）を形成する。ついでガスは長
い区域８に流れ、部分的に膨らんだセルを形成する。ガ
スがセルを通って流れるとき、連結区域１４および後方
区域１１を膨らませ、スキンシート３の溝２１およびシ
ート２５の対応する溝に流入し、それにより出口マニホ
ルド４１を形成する。ガスはコアシート１の溝１７に設
置されたセラミック管を通って排出される。セルおよび
溝の部分的成形はスキンシート３および２７を上部およ
び下部工具５２および５４に対して押付ける（図２参
照）。
【００１１】堆積２９は第１プレス５０から除去され、
清掃され、ついで、図３および４に全体的に３５で示さ
れた第２の高温プラテンプレスの二つの成形工具３１お
よび３３の間に取付けられる。この第２の高温プラテン
プレス３５は完成された要素に必要な形状に対応する内
部形状を有する。成形の第２段階が続くとき、一層大き
いガス圧が加えられて、セルを長方形に変形させ、セル
の一対の向合った壁は完成した要素のそれぞれ支持壁お
よび内面（または天井および床）を形成する（図４参
照）。この作業を促進するため、不活性ガスが周知の方
法で各スキンシートとその隣接するコアシートの間の空
間に噴射され、スキンシート３および２７を超塑性的に
成形し、それらはそれぞれ成型工具３１および３３の内
部形状に一致する。図３は製造のこの段階における要素
を示している。コアシート１および２５は膨らまされて
セルを形成する。セルは溝１５のセラミック管にガス圧
を供給することによって成形される。
清掃され、ついで、図３および４に全体的に３５で示さ
れた第２の高温プラテンプレスの二つの成形工具３１お
よび３３の間に取付けられる。この第２の高温プラテン
プレス３５は完成された要素に必要な形状に対応する内
部形状を有する。成形の第２段階が続くとき、一層大き
いガス圧が加えられて、セルを長方形に変形させ、セル
の一対の向合った壁は完成した要素のそれぞれ支持壁お
よび内面（または天井および床）を形成する（図４参
照）。この作業を促進するため、不活性ガスが周知の方
法で各スキンシートとその隣接するコアシートの間の空
間に噴射され、スキンシート３および２７を超塑性的に
成形し、それらはそれぞれ成型工具３１および３３の内
部形状に一致する。図３は製造のこの段階における要素
を示している。コアシート１および２５は膨らまされて
セルを形成する。セルは溝１５のセラミック管にガス圧
を供給することによって成形される。
【００１２】ついで要素の内外面およびセルの隣接する
壁が拡散接合される。この作業はガス圧を連続して供給
することによって高温のプラテンプレス３５において実
施されるが、堆積２９がプレス３５から除去され高温の
等方性加圧をうけこともできる。高温等方性加圧は粉末
冶金の分野において周知の技術であり、要素を所望の一
定温度に維持している間の、要素の内外面の間の区域の
排気および等方性加圧を含んでいる。図５における矢印
は高温等方性加圧において要素内外における加圧ガスに
よって加えられる力を示している。拡散接合に対して高
温等方性加圧を使用することの利点は、高度に応力の大
きい成形工具を使用する必要をなくすることである。接
合圧力は等方的に作用ししたがって機械的反作用を要し
ない。上記いずれかの方法による拡散接合が完了する
と、要素内外表面の原子は相互に拡散され、冶金学的に
接合された層を形成する。
壁が拡散接合される。この作業はガス圧を連続して供給
することによって高温のプラテンプレス３５において実
施されるが、堆積２９がプレス３５から除去され高温の
等方性加圧をうけこともできる。高温等方性加圧は粉末
冶金の分野において周知の技術であり、要素を所望の一
定温度に維持している間の、要素の内外面の間の区域の
排気および等方性加圧を含んでいる。図５における矢印
は高温等方性加圧において要素内外における加圧ガスに
よって加えられる力を示している。拡散接合に対して高
温等方性加圧を使用することの利点は、高度に応力の大
きい成形工具を使用する必要をなくすることである。接
合圧力は等方的に作用ししたがって機械的反作用を要し
ない。上記いずれかの方法による拡散接合が完了する
と、要素内外表面の原子は相互に拡散され、冶金学的に
接合された層を形成する。
【００１３】図６は上記方法によって形成されたマニホ
ルド３７および４１を示す。図７は成形された要素の図
６と同様の図を示しているが、図７の要素は本発明の第
２実施例によって成形されたものである。この第２実施
例において、コアシートの接合阻止パターンは、接合阻
止材料の長い区域８の間の横方向連結区域を画定するよ
うに変型されている。これらの連結区域はそれが成形さ
れるとき要素の各セルの間のガス連通路４３の成形を達
成する。ガス連通路４３はガス入口および出口マニホル
ド３７および４１の必要をなくし、すべてのセルと連通
する。しかして、第２実施例において、ガス入口マニホ
ルド３７はセル全体の半分だけに直接供給し、一方ガス
出口マニホルド４１は他の半分からのガスを排出する。
もし一組の溝がセラミック管および入口および出口マニ
ホルド３７および４１に適当な容積を備えているなら
ば、シート１および３の溝１５，１７，１９および２１
をシート２５および２７の溝と対応して設置する必要は
ないことは明らかである。
ルド３７および４１を示す。図７は成形された要素の図
６と同様の図を示しているが、図７の要素は本発明の第
２実施例によって成形されたものである。この第２実施
例において、コアシートの接合阻止パターンは、接合阻
止材料の長い区域８の間の横方向連結区域を画定するよ
うに変型されている。これらの連結区域はそれが成形さ
れるとき要素の各セルの間のガス連通路４３の成形を達
成する。ガス連通路４３はガス入口および出口マニホル
ド３７および４１の必要をなくし、すべてのセルと連通
する。しかして、第２実施例において、ガス入口マニホ
ルド３７はセル全体の半分だけに直接供給し、一方ガス
出口マニホルド４１は他の半分からのガスを排出する。
もし一組の溝がセラミック管および入口および出口マニ
ホルド３７および４１に適当な容積を備えているなら
ば、シート１および３の溝１５，１７，１９および２１
をシート２５および２７の溝と対応して設置する必要は
ないことは明らかである。
【００１４】前記実施例において、マニホルドを使用す
ると、一つ以上のセルにガスを同時に噴射することがで
きるようになっている。したがってガス圧は一層均一に
供給され、成形されるセルの壁が波打ったり変型したり
することが減少し、セルの壁の両側における改善された
圧力平衡はこれらの壁が要素の天井および床に垂直に信
頼性をもって形成しうるようにし、それにより最高の強
度を達成する。第１実施例において、要素の個々のセル
の間のガス連通路の必要をなくし、さらに完成した要素
の強度をさらに改善する。
ると、一つ以上のセルにガスを同時に噴射することがで
きるようになっている。したがってガス圧は一層均一に
供給され、成形されるセルの壁が波打ったり変型したり
することが減少し、セルの壁の両側における改善された
圧力平衡はこれらの壁が要素の天井および床に垂直に信
頼性をもって形成しうるようにし、それにより最高の強
度を達成する。第１実施例において、要素の個々のセル
の間のガス連通路の必要をなくし、さらに完成した要素
の強度をさらに改善する。
【００１５】本発明はまた“ワレン・ガーダ”および
“Ｘ”型コアセル構造を有する要素の超塑性的成形に応
用することができる。ワレン・ガーダなる用語はほぼ平
坦な部分を有する二つのシートよりなり、その間に補強
壁が延長する要素に関する。補強壁は単一のコアシート
から成形され、したがって天井および床に対して垂直で
ない。ワレン・ガーダ内部構造を有する要素は図８に示
されている。本発明をそのような構造に応用する一つの
方法は、コーナーシートの反対側両面に接合阻止パター
ン７を設けることである。接合阻止パターン７は形成さ
れるマニホルドの主軸に沿う方向において互いにオフセ
ットし、工程はそれ以外は本質的に前記実施例と同じで
ある。“Ｘ”型コア構造もワレン・ガーダと同様に製造
することができるが、二つ以上のシートが選択的に接合
され、そこで成形されるとき要素の補強壁はＸ型をな
す。勿論、本発明は超塑性的に成形しうるに二つのシー
トに適用され、成形されるセルの一側は要素の外面を形
成する。
“Ｘ”型コアセル構造を有する要素の超塑性的成形に応
用することができる。ワレン・ガーダなる用語はほぼ平
坦な部分を有する二つのシートよりなり、その間に補強
壁が延長する要素に関する。補強壁は単一のコアシート
から成形され、したがって天井および床に対して垂直で
ない。ワレン・ガーダ内部構造を有する要素は図８に示
されている。本発明をそのような構造に応用する一つの
方法は、コーナーシートの反対側両面に接合阻止パター
ン７を設けることである。接合阻止パターン７は形成さ
れるマニホルドの主軸に沿う方向において互いにオフセ
ットし、工程はそれ以外は本質的に前記実施例と同じで
ある。“Ｘ”型コア構造もワレン・ガーダと同様に製造
することができるが、二つ以上のシートが選択的に接合
され、そこで成形されるとき要素の補強壁はＸ型をな
す。勿論、本発明は超塑性的に成形しうるに二つのシー
トに適用され、成形されるセルの一側は要素の外面を形
成する。
【図１】（ａ）は製造される要素のスキンシートおよび
コアシートを示す斜視図であり、（ｂ）は四つのシート
堆積の側面図である。
コアシートを示す斜視図であり、（ｂ）は四つのシート
堆積の側面図である。
【図２】図１の（ｂ）に示された堆積の超可塑性的成形
の高温ブレーキスルー段階を示す図である。
の高温ブレーキスルー段階を示す図である。
【図３】図２に示された堆積におけるスキンシートの超
可塑性的成形を示す図である。
可塑性的成形を示す図である。
【図４】図２および３に示された堆積におけるコアシー
トの、要素の内部セル状構造が成形される、超可塑性的
成形を示す図である。
トの、要素の内部セル状構造が成形される、超可塑性的
成形を示す図である。
【図５】図４の堆積のコアシート自体のおよびスキンシ
ートに対する拡散接合を示す図である。
ートに対する拡散接合を示す図である。
【図６】図５に示す成形された要素のＡ−Ａ線に沿う断
面図の上面図である。
面図の上面図である。
【図７】図５および６に示された成形された要素の別の
型式を示す図である。
型式を示す図である。
【図８】内部ワレンガーダ構造を有する超可塑性的に成
形された要素を通る断面図である。
形された要素を通る断面図である。
１ コアシート ３ スキンシート ５ 表面 ７ 接合阻止材料 ８ 長方形区域 ９ 長い区域 11 後方区域 13 連結区域 14 連結区域 15 溝 17 溝 19 溝 21 溝 23 表面 25 コアシート 27 スキンシート 29 堆積 31 成形工具 33 成形工具 35 プラテンプレス 37 入口マニホルド 41 出口マニホルド 50 プレス 52 上部工具 54 下部工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン・チエアーリングトン イギリス国．ピーアール４・１エイエツク ス．ランカシヤー．プレストン．ウオート ン・エアロドローム（番地その他表示な し）．ブリテツシユ・エアロスペース・デ フエンス・リミテツド内 (72)発明者 ダンカン・フインチ イギリス国．ピーアール４・１エイエツク ス．ランカシヤー．プレストン．ウオート ン・エアロドローム（番地その他表示な し）．ブリテツシユ・エアロスペース・デ フエンス・リミテツド内 (72)発明者 アルフレツド・ホールデン イギリス国．ピーアール４・１エイエツク ス．ランカシヤー．プレストン．ウオート ン・エアロドローム（番地その他表示な し）．ブリテツシユ・エアロスペース・デ フエンス・リミテツド内
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも二枚のシート材料から製造さ
れたセル状構造を有し、その少なくとも一方は超塑性的
に成形可能である要素を製造する方法であって、前記方
法が前記少なくとも二枚のシートの二枚を選択された区
域において接合し、それにより前記二枚のシートが接合
されない多数の非接合区域を画定し、製造される要素の
セルを形成する非接合セル区域を含む前記方法におい
て、前記多数の非接合区域(8) はさらに製造される要素
にマニホルド(37)を形成する非接合連結区域(9) を有
し、前記連結区域は少なくとも二つの前記セル区域(8)
に連結されることを特徴とし、さらに、圧力流体が前記
連結区域(9) に供給され、それにより該区域に超塑性的
に前記マニホルド(37)を形成させ、前記流体はまた前記
少なくとも二つの前記セル区域(8) に供給され、それに
より該区域に超塑性的にセルを形成させることを特徴と
する超塑性的に成形可能である要素を製造する方法。 - 【請求項２】 前記接合は、拡散接合によって達成され
ることを特徴とする請求項１に記載の超塑性的に成形可
能である要素を製造する方法。 - 【請求項３】 前記流体は、前記二枚のシート(1, 3)の
一方(1) の溝(15)に適合する管によって供給されること
を特徴とする請求項１に記載の超塑性的に成形可能であ
る要素を製造する方法。 - 【請求項４】 前記接合は、非接合連結区域(11)を画定
し、前記区域(11)は前記流体を排出するため製造される
要素にマニホルド(41)をさらに形成することを特徴とす
る請求項１，２または３に記載の超塑性的に成形可能で
ある要素を製造する方法。 - 【請求項５】 前記請求項１ないし４のいずれかに記載
の方法によって製造された要素。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9206850:1 | 1992-03-28 | ||
| GB929206850A GB9206850D0 (en) | 1992-03-28 | 1992-03-28 | Gas injection/exhaustion techniques for superplastically forming components |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067857A true JPH067857A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=10713069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5063971A Pending JPH067857A (ja) | 1992-03-28 | 1993-03-23 | 超塑性的に成形可能である要素を製造する方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0568188A1 (ja) |
| JP (1) | JPH067857A (ja) |
| GB (1) | GB9206850D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009119524A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Furukawa Sky Kk | 金属中空構造体の製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69627345D1 (de) * | 1996-11-14 | 2003-05-15 | Ocean Spa | Ein Wärmeaustauscher wie ein Verflüssiger und/oder Verdampfer für einen Kühlschrank,einen Gefrierschrank oder eine Kombination der Beiden und dergleichen |
| EP0962268A1 (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-08 | Solistor B.V. | A method for manufacturing a storage vessel for storing a medium, as well as a storage vessel manufactured in accordance with this method |
| CN107983818B (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-21 | 中国航空制造技术研究院 | 一种超塑成形空心结构气道装置和气流分压方法 |
| CA3072031A1 (en) | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Bae Systems Plc | Superplastic forming and diffusion bonding process |
| GB2565790B (en) * | 2017-08-22 | 2022-08-10 | Bae Systems Plc | Superplastic forming and diffusion bonding process |
| CA3072027A1 (en) | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Bae Systems Plc | Superplastic forming and diffusion bonding process |
| GB2565791B (en) * | 2017-08-22 | 2022-08-10 | Bae Systems Plc | Superplastic forming and diffusion bonding process |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH476536A (de) * | 1966-03-17 | 1969-08-15 | Omnia Spojene Strojarne A Smal | Verfahren zur Herstellung von Wärmeaustauschern aus metallischen oder nichtmetallischen Bändern |
| DE3132751A1 (de) * | 1981-08-19 | 1983-03-03 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung plattenfoermiger waermetauscherelemente |
| FR2561368B1 (fr) * | 1983-12-01 | 1986-08-14 | Cegedur | Procede de fabrication de panneaux monoface a circuit integre pour echangeurs de chaleur |
| GB8919436D0 (en) * | 1989-08-25 | 1989-10-11 | Rolls Royce Plc | Heat exchanger and methods of manufacture thereof |
-
1992
- 1992-03-28 GB GB929206850A patent/GB9206850D0/en active Pending
-
1993
- 1993-03-23 JP JP5063971A patent/JPH067857A/ja active Pending
- 1993-03-25 EP EP93302332A patent/EP0568188A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009119524A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Furukawa Sky Kk | 金属中空構造体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0568188A1 (en) | 1993-11-03 |
| GB9206850D0 (en) | 1992-05-13 |
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